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解析建筑外立面门窗幕墙的设计

发表时间：2021/5/31 来源：《基层建设》2021年第2期作者：胡伟彬

[导读] 摘要：随着人们生活水平的提高，人们对于审美也提出了新的要求，而对生活细节的重视逐渐转向建筑方向，例如建筑外立面门窗幕墙备受人们的重视。

        方大建科集团有限公司广东省深圳市 518000
        摘要：随着人们生活水平的提高，人们对于审美也提出了新的要求，而对生活细节的重视逐渐转向建筑方向，例如建筑外立面门窗幕墙备受人们的重视。本文重点对建筑外立面门窗幕墙设计的相关问题进行了分析，作为建筑重要的组成成分，外立面门窗幕墙承担着建筑造型中的重要角色。
        关键词：建筑外立面；门窗幕墙；设计
        引言：在我国，随着建筑幕墙的快速发展。各种各样的幕墙构造形式也越来越多地应用到建筑外同护结构上。幕墙泛指建筑外围护结构或装饰性结构，现在更多时候指的是建筑外立面的装饰性结构。它除去能极大的提高建筑审美外，还具有以下的特点：由面板和支承结构体系组成的完整的结构系统；它相对于主体结构有一定的位移能力；它只承受直接作用于其上的荷载和作用；不分担主体结构的荷载和作用。
        1.幕墙设计的作用分析
        1.1幕墙设计工作范围与责任
        相关标准规定：适用于建筑外围护结构的玻璃幕墙、金属幕墙、石材幕墙、组合幕墙以及采光顶建筑幕墙工程。其他类型的建筑幕墙可参照本规定执行。不难看出幕墙设计资质对幕墙设计的范围定为建筑外围护结构中的建筑幕墙与采光顶部分。但从实际工程中，幕墙设计的工作已远远超出本范围，如建筑门窗、遮阳系统、金属墙面、金属屋面、玻璃屋面、隔断、各种装饰架构等。
        1.2幕墙设计现状
        改革开放以后，建筑幕墙技术从国外引进国内，一些沿海城市纷纷地兴建玻璃幕墙建筑显得特别的明显。幕墙的品种很多，由早期简单的明框玻璃幕墙，发展到了隐框以及全玻璃幕墙；它的结构也是从简单的框架式到现在的单元式、点支式、膜结构式等等；而对于一些先进的生态幕墙、光电幕墙、智能幕墙正在逐步地发展中。目前，我国对许多较为复杂、高难技术的幕墙工程可以自行的完成。这就说明了我国幕墙技术已经步入成熟期，各种各样的幕墙我们都能生产，就是一些很特殊的最新品种除外。我国能够赢得了荣誉和获得了外汇，是由于我国建筑幕墙的几个龙头企业接了国外的工程，而且给国外工程造得非常的漂亮，这样使幕墙事业能够取得欣喜的发展局面。但由于我国幕墙生产成本低，我国能够获取很多国外工程，都是一些幕墙企业用一个代加工的身份来进行的，这个我们决不能忽视的。对于我国的幕墙技术，与国际上一些先进的幕墙技术有一定的差距性。
        2.建筑外立面门窗幕墙设计过程中存在的主要问题
        近年来，虽然我国建筑幕墙应用的越来越广泛，设计水平得到广泛的提升，但是在建筑外立面门窗幕墙设计过程中，仍然存在的主要问题，对外立面门窗幕墙设计效果产生不利影响，因此具体还应充分考虑以下几项因素：
        2.1对建筑外立面门窗幕墙设计不够重视
        在建筑外立面门窗幕墙设计过程中，一些设计人员没有认识到位，对于门窗幕墙的发展以及规划，一些设计人员没有深入了解，在具体的实际过程中，经常出现设计错误的问题，进而影响建筑外立面门窗幕墙设计效果。
        2.2建筑门窗幕墙设计图纸的不合理
        在建筑门窗设计过程中，包括很多内容，如构造设计、面板设计以及结构设计，在这些设计过程中，存在了许多的不足之处，具体包括采用的防火岩棉隔离层厚度，未达到相关标准的要求；没有配备相应的隔离设置等等，这对于建筑门窗设计效果都产生不利影响。

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        3.对国内幕墙设计的改善对策
        3.1在幕墙设计过程中严格遵循相关的标准规范
        幕墙设计是一项繁复综合性的设计工作，在设计过程中有着诸多的设计标准以及建筑设计规范，在进行幕墙设计工作时一定要严格遵循相关的设计准则与规范。以玻璃幕墙为例，玻璃幕墙主要是建筑外围护构件，其结构主要应当考虑抗风抗震等原因，因此在进行设计时必须遵照幕墙主要构件应悬挂或支撑于主要构件上，连接件要保证具有足够强的承载负荷能力，在遇到较大的震级时不脱落、不损坏等原则。
        3.2加强幕墙设计的监督管理以及完善幕墙设计理念
        幕墙设计是建筑工程系统中的重要部分，因此为了保证幕墙设计的质量必须要依靠完善的监督管理制度。在进行幕墙设计的过程中，应该针对幕墙设计进行专门的监督管理。在建筑工程的招投标以及具体实施过程中，尽量保证幕墙设计任务的单独进行。此外，在幕墙设计理念上，应关注建筑设计概念的发展演化，注重自身设计水平的发展与提高。幕墙是建筑的外观展现，建筑是幕墙的内在结构支撑，幕墙设计与建筑设计是不可分割的两个部分，通过运用不同的幕墙表现形式处理幕墙与建筑的配合效果，确保达到与建筑整体及环境相协调的目的。
        3.3对建筑物的幕墙门窗采用保温以及采光通风设计
        建筑物的幕墙门窗设计，需要根据建筑物的建筑需要、结构功能以及建筑物所在地实际情况来进行。一般情况下，对建筑物幕墙和门窗进行保温设计，确保建筑物的采光和通风，能够达到很好的节能效果。进行建筑物设计时，需要对建筑的窗墙比进行控制，将建筑物的窗墙比控制在0.3范围内。一般情况下，采用朝南设计的幕墙，具有较好的采光，但是容易受到强太阳辐射的影响，因此，在进行幕墙设计时，需要避免进行朝南设计，采光不足产生的照明能耗是很小的，但是强太阳辐射对建筑物的影响是巨大的。因此，在进行幕墙设计的时候，不仅需要考虑建筑物的采光性，还应该根据业主的基本需求，选定合理的幕墙门窗材料，科学设计幕墙面积、朝向等，从而实现建筑物的照明节能以及空调节能等。
        3.4对建筑物的幕墙门窗进行遮阳系统设计
        建筑物的外围护结构需要进行遮阳系统设计，特别是在炎热的夏日，太阳辐射对建筑物的能耗影响很大。因此，进行建筑物幕墙门窗节能设计时，需要考虑到遮阳因素，对开窗大小、方位、遮阳效果、遮阳隔热材料等因素进行综合考虑，进而将建筑物能耗降到最低。一方面需要保证建筑物足够的采光和日照条件，保证建筑物的通风状况。另一方面也需要保证建筑物的气密性，防止太阳辐射的渗透。因此，进行遮阳系统设计时，可以采用泡沫塑料密封条等一些密封性能较好的材料。在建筑物遮阳系统中，一般常用的遮阳方式有百叶窗遮阳、水平遮阳、挡板式遮阳以及垂直遮阳等。总之，遮阳系统设计需要根据建筑物类型以及建筑所在地的自然环境条件等来进行。采用遮阳设计起到的节能效果是巨大的，往往能够超过空调以及冰箱等。
        3.5采用中空玻璃以及低辐射玻璃设计
        在建筑物幕墙门窗节能设计中采用节能玻璃能够达到很好的节能效果，因此需要对节能玻璃的节能寿命进行保证，正常情况下，节能玻璃的节能寿命由其自身的传热系数以及遮阳系数决定。因此，幕墙门窗采用中空玻璃设计，外片玻璃材质的吸热性能好，热反射高等，中空玻璃的内片则一般采用透明玻璃或者低辐射玻璃。需要注意的是，为了达到较高的隔热效果，中空玻璃需要进行双道密封，每一道密封都采用高性能的胶密封来进行，从而降低玻璃幕墙以及门窗的传热系数，降低室内温度，达到节能效果。
        结束语：
        幕墙和门窗设计对于整个建筑设计来说必不可少，它也影响着整个生态循环和节能环保。在整体设计功能中必须要要严格选择节能材料并保证门窗的安全和长期使用。必须对建筑四周进行严格的实地考察并依据材料性能科学设计。在保证尽量节约能源的情况下，最大程度的发挥纹窗和幕墙的效能，也要在实用的基础上兼顾美观和创新。
        参考文献：
        [1]建筑节能技术在门窗幕墙设计中的应用[J].冯令仓.门窗.2018.
        [2]陈纪欣.低碳视角下铝门窗和幕墙节能设计要素相关研究[J].居业，2019.
        [3]谢培生.论建筑幕墙门窗的节能设计与应用[J].装饰装修天地，2019.